[发明专利]基于水蒸气传质强化余热回收的CO2化学吸收系统与方法

摘要

本发明涉及一种基于水蒸气传质强化余热回收的CO2化学吸收系统，它包括CO2吸收设备、CO2再生设备、富液泵、贫液泵、贫液冷却器、三通分流阀、贫富液热交换器、增压风机和中空纤维膜接触器组件。本发明在冷富液进行贫富液换热之前，将部分冷富液分流用于回收热再生塔顶CO2和H2O(g)再生气的余热，同时采用具有纳米膜孔的耐高温无机中空纤维膜接触器作为分流冷富液与再生气之间的换热介质，替换原有再生塔顶的再生气外界水冷却器，并利用H2O(g)在膜孔内的毛细冷凝实现H2O(g)传质强化与CO2传质阻塞，强化再生气向冷富液的对流换热量，大幅提升再生气余热回收效率，从而较大幅度地降低单位CO2的再生热耗。

主权项

一种基于水蒸气传质强化余热回收的CO2化学吸收系统，其特征在于，它包括CO2吸收设备(2)、CO2再生设备(9)、再沸器(10)、输入端与CO2吸收设备(2)出液口(2.4)连接的富液泵(3)、输出端与CO2吸收设备(2)的吸收液输入口(2.2)连接的贫液泵(7)、输出端与贫液泵(7)输入口连接的贫液冷却器(6)、三通分流阀(4)、贫富液热交换器(5)、输出端与CO2吸收设备(2)的进气口(2.3)连接的增压风机(1)、中空纤维膜接触器组件(8)，其中，CO2吸收设备(2)的出液口(2.4)通过富液泵(3)连接三通分流阀(4)的第一端口(4.1)，三通分流阀(4)的第二端口(4.2)连接中空纤维膜接触器组件(8)的富液壳程入口(8.1)，三通分流阀(4)的第三端口(4.3)连接贫富液热交换器(5)的低温富液入口(5.1)，贫富液热交换器(5)的高温富液出口(5.3)连接CO2再生设备(9)的第一富液输入口(9.1)，CO2再生设备(9)的底端排液口(9.6)连接再沸器(10)的富液输入口(10.2)，再沸器(10)的贫液输出口(10.1)连接贫富液热交换器(5)的高温贫液入口(5.4)，再沸器(10)的再沸器顶端排气口(10.3)连接CO2再生设备(9)的底端进气口(9.5)，所述再沸器(10)还具有蒸汽输入口(10.4)和高温水输出口(10.5)，CO2再生设备(9)的顶部排气口(9.4)连接中空纤维膜接触器组件(8)的管程气相入口(8.5)，中空纤维膜接触器组件(8)的管程液相出口(8.4)连接CO2再生设备(9)的顶端冷凝水回流入口(9.3)，中空纤维膜接触器组件(8)的富液壳程出口(8.3)连接CO2再生设备(9)的第二富液输入口(9.2)，中空纤维膜接触器组件(8)还具有管程气相出口(8.2)，贫富液热交换器(5)的低温贫液的输出口(5.2)连接贫液冷却器(6)的贫液入口(6.1)，贫液冷却器(6)的贫液出口(6.2)通过贫液泵(7)连接CO2吸收设备(2)的吸收液输入口(2.2)，CO2吸收设备(2)的顶部还设有顶端排气口(2.1)。